什么是焊接和焊接类型?
什么是焊接技术?
焊接是一种利用热或压力连接金属或其他热塑性塑料的过程和技术。
焊接是利用热和电将两块金属连接起来的过程。焊接有许多能源,包括气体火焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波。除了在工厂中使用,焊接还可以在各种环境中进行,例如在野外、水下和太空中。焊接无论在哪里都可能对操作人员造成危险,因此在焊接时必须采取适当的预防措施。焊接对人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、过量紫外线辐射等。
焊接时形成的接缝称为焊缝。焊缝两侧在焊接过程中会受到焊接热,导致结构和性能发生变化。这个区域被称为热影响区。由于焊接过程中工件材料、焊接材料、焊接电流的不同,焊接后焊缝和热影响区可能会出现过热、脆化、硬化或软化等现象。从而降低了焊件的性能,影响焊接性。因此,有必要在焊接前了解和调整焊接条件,包括焊前对焊件界面进行预热、焊中保温、焊后热处理等,可以提高焊件的焊接质量。
焊接通过以下方式达到连接的目的:- 将待连接的工件加热至部分熔化,形成焊池。当熔池冷却并凝固后,就连接在一起了。如有必要,可以添加填充金属来辅助。
- 熔点较低的焊料单独加热而不熔化工件本身,工件通过焊料的毛细作用连接。
- 在等于或低于工件熔点的温度下,辅以高压、叠加挤压、或振动等,使两个工件相互渗透并粘结在一起。
焊接工艺有哪些类型?
根据具体的焊接工艺,焊接可细分为气焊、电阻焊、电弧焊、感应焊、激光焊、以及其他特殊焊接。其中,常见的焊接工艺有压焊、焊接、气焊。
- 压力焊:
压力焊接是使用超声波或极高压的压力方法,使两个固体物体实现原子键合,以连接金属和热塑性板材。压力焊接并不是我们印象中的焊接,金属总是在高温下处理,使其熔化以实现两个物体之间的结合。但是使用高频声波和高压会对物体产生水平振动和压力。由于影响范围小,加热时间短,压力焊接非常适合许多不能熔化的物体。
不同压力焊接方法的共同特点是在焊接过程中施加压力,不添加其他填充材料。压力焊接方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等均为非熔焊工艺。焊接完成后,不会像熔焊一样造成有益合金元素的燃烧和有害元素侵入焊接,从而简化了整个焊接过程,提高了焊接的安全卫生条件。 - 焊接:
焊接被称为钎焊和焊接。焊接方法是使用熔点比待焊两个工件低的金属材料,将工件和这种材料加热,其熔点高于物体而低于两个工件。物体熔化凝固后,工件连接。硬焊是熔点高于427℃的材料,软焊是熔点低于427℃的材料。用液体材料润湿工件,填充两个界面之间的间隙,通过焊接方法实现原子与工件之间的相互扩散。 - 熔焊接:
熔焊是最常见的焊接方法,即在不施加压力的情况下,将工件在高温下加热到熔融状态。熔化后的工件会凝固,成为我们所看到的两个物体相连的状态。很多焊接方法都被归类为熔焊,包括气焊、电弧焊、离子电弧焊、激光焊接等。在熔焊过程中,如果空气与高温熔池直接接触,空气中的氧气会将金属氧化,与物体的合金元素合成。如果大气中的氮气和水蒸气进入熔池,就会在熔池中。在随后的冷却过程中,焊缝中会形成气孔、夹杂渣、裂纹等缺陷,影响焊缝质量。
因此,为了提高焊接质量,通常采用气体保护弧焊,用氩气、二氧化碳等气体隔离大气中的其他元素,以保护焊接时的电弧和熔池率。在焊接钢时,在电极的涂层中加入对氧具有高亲和力的“铁钛粉”进行脱氧,可以保护电极中的有益元素锰和硅不被氧化而进入熔池。可以获得高质量的焊接结果。
焊接所用气体:
在大多数情况下,焊接最常用于钢,但铝、铜和其他金属也可以使用焊接技术连接,不同类型的焊接要求焊工使用不同的保护气体,主要是氦气。原因是以上是惰性气体,可以承受极高的温度而不解离,用于焊接时保护和隔离空气。
采用惰性气焊,可以避免焊缝氧化,有助于确保焊接金属在焊接过程中不受其他污染物的影响,使焊接结果更牢固、更安全、外观更干净。
什么是焊接电弧?
焊接所需要的焊接电弧是电极与焊件之间产生的电流爆发。当焊缝之间产生足够大的电压脉冲时,就会产生电弧。在TIG焊接中,这可以通过触发电弧或用电极撞击焊接材料(冲击点火)来实现。当电压像闪电一样放电时,导致电流流过间隙,产生的电弧温度可达数千摄氏度,最高可达10,000摄氏度。从焊接电源到工件的连续电流是通过电极建立的,因此在开始焊接之前,必须使用焊机内的接地线对工件进行接地。
在MIG/MAG焊接中,当填充材料接触工件表面时会形成电弧并产生短路。一种高效的短路电流然后熔化填充丝的末端,产生焊接电弧。为了使焊缝光滑耐用,焊接电弧应保持稳定。因此,在MIG/MAG焊接中,保证焊接电压和送丝速度与焊接材料及其厚度相适应是很重要的。此外,焊工的工作技能也会影响电弧的平整度,进而影响焊缝的质量。焊条与轮槽之间的距离和焊枪速度的稳定是焊接成功的重要因素。评估电压和送丝速度是否正确是焊机的重要能力之一。
焊接规范和标准:
一些国际标准和规范适用于焊接程序、焊接机器和设备的结构和特性。它们包含了焊接工艺和焊机结构的定义、描述和限制,以改进焊接工艺和焊机安全,确保产品质量。例如,弧焊机的通用标准是IEC 60974-1,而交货、产品形式、尺寸、公差和标签的技术术语则包含在标准SFS-EN 759中。